O vasto mundo dos esportes (com sensor incorporado)

O comissário da Liga Principal de Beisebol, Rob Manfred, disse recentemente à ESPN que os árbitros-robôs serão utilizados nas grandes ligas em 2024. Essa zona de strike eletrônica ou Automated Ball-Strike System (ABS) inclui um sensor atrás da base do rebatedor e várias câmeras de rastreamento óptico Hawk-Eye trianguladas no local. O sistema usa a curva do arremesso junto com a localização e as dimensões da zona de strike do rebatedor para determinar se um determinado arremesso é uma bola ou um strike. Quando um rebatedor não rebate, o sistema retransmite a chamada correta para o fone de ouvido do árbitro em questão de segundos.

Figura 1: A tecnologia nos esportes não é novidade. As lentes fotográficas complementavam essa máquina automática de árbitro de 1950. (Fonte da imagem: Walter Stein - Associated Press)

O ABS será usado em todos os jogos da Liga Menor em 2023 para permitir alguma experimentação. Em metade dos parques AAA, todas as chamadas serão feitas automaticamente pelo ABS. A outra metade usará o sistema de contestação do ABS, no qual os árbitros chamam as bolas e os strikes como sempre... mas o rebatedor, o arremessador ou o receptor podem contestar a chamada. Nesses casos, o árbitro-robô tomará a decisão final.

Blocos de construção da tecnologia de análise esportiva

Os árbitros-robôs de beisebol não são a única aplicação de resposta nos esportes — e, na verdade, o mercado de análise esportiva pode chegar a US$ 4,5 bilhões até 2025. Embora os recursos e as especificações dos produtos variem de acordo com o fabricante, certas tecnologias são essenciais para a maioria dos sistemas analíticos. Considere três exemplos:

1. Os sensores de IoT são incorporados em equipamentos ou usados pelos jogadores. Eles capturam métricas que incluem posição, movimento, aceleração, vibração, força, pressão e impacto.

Figura 2: Há muitos sensores de movimento de seis e nove eixos para o mercado de vestíveis. Aqui são mostradas três unidades MEMS de medição inercial (IMUs) com processadores no chip. (Fonte da imagem: TDK InvenSense)

2. A banda ultralarga (UWB) é um protocolo de comunicação sem fio de curto alcance. Como opera por meio de ondas de rádio de alta frequência, a UWB pode capturar dados espaciais e direcionais de maior precisão do que o Bluetooth, o GPS ou o Wi-Fi. Os sistemas de rastreamento óptico usam câmeras sincronizadas de alta velocidade para capturar imagens de vídeo de vários ângulos a mais de 300 quadros por segundo.

Figura 3: As câmeras de rastreamento Hawk-Eye ajudam os árbitros a fazer chamadas em jogos de futebol e críquete, bem como em partidas de natação e tênis.  (Fonte da imagem: Hawk-Eye Innovations)

3. O software de inteligência artificial (IA) processa instantaneamente os dados e os converte em outros formatos, como sistemas de revisão de vídeo, visuais para emissoras e mídia de aplicativos móveis dos torcedores.

Figura 4: Sensores de captura de movimento para condicionamento físico e esportes são encontrados com frequência em vestíveis. (Fonte da imagem: Movella Xsens Technologies BV)

Aplicativos em destaque: tecnologias conectadas na Copa do Mundo da FIFA

As bolas de jogo oficiais da Copa do Mundo da FIFA Qatar 2022 apresentaram uma nova tecnologia de rastreamento desenvolvida pela Adidas, FIFA e KINEXON. Um sistema de suspensão Adidas estabiliza um sensor de movimento IMU (unidade de movimento inercial) de 500 Hz dentro da bola. A IMU coleta dados com precisão de tempo sobre a posição da bola 500 vezes por segundo. As câmeras Hawk-Eye ao redor do estádio rastreiam a posição da bola 500 vezes por segundo. O aplicativo semi-automatizado de impedimento SkeleTRACK da Hawk-Eye rastreia 29 pontos em jogadores individuais até 50 vezes por segundo.

Figura 5: As bolas usadas na Copa do Mundo da FIFA 2022 incluíam conectividade KINEXON para aprimorar o sistema de árbitro assistente de vídeo (VAR) com dados adicionais. (Fonte da imagem: Adidas)

Quando essas tecnologias são combinadas, os árbitros de vídeo da partida e os árbitros assistentes de vídeo (VAR) têm os dados de que precisam para fazer chamadas de impedimento rápidas, precisas e consistentes. O software também gera imagens em 3D do jogador, que são exibidas em telas grandes dentro do estádio. Outros aplicativos sobrepõem a transmissão do jogo ao vivo com dados de desempenho atuais e históricos sobre jogadores individuais e equipes. Este também foi o primeiro ano em que o conteúdo de mídia social foi capturado em formato vertical por telefones celulares no estádio, permitindo que os criadores de conteúdo compartilhassem clipes quase ao vivo dos principais momentos do jogo. Os torcedores que assistem em casa podem usar o aplicativo de realidade aumentada (AR) da FIFA, transformando suas salas de estar em data centers 3D.

Destaque do aplicativo: rastreamento do disco e do jogador com o NHL Edge

A NHL recebeu o prestigioso Prêmio Alpha de Melhor Inovação Esportiva na Conferência MIT Sloan Sports Analytics de 2022. A liga foi reconhecida por sua tecnologia de rastreamento de discos e jogadores, com a marca NHL Edge. O aplicativo (criado pela SportsMEDIA Technology ou SMT) apresenta um disco patenteado com sensor incorporado, conhecido como Bright Star. Quando o disco recebe um impacto, como ser jogado no gelo ou atingido por um jogador, o sensor acorda e emite luz infravermelha, que é transmitida para várias câmeras de rastreamento óptico em toda a arena. OASIS, a plataforma da SMT, processa e distribui os dados para árbitros, técnicos, emissoras e torcedores.

Figura 6: Sensores incorporados nos discos da NHL geram mais dados para equipes, emissoras e torcedores. (Fonte da imagem: Paul Sancya - Associated Press)

Figura 7: O rastreamento de jogadores em tempo real é ativado por sensores na parte de trás das camisetas da NHL. (Fonte da imagem: Paul Sancya - Associated Press)

A análise está enraizada em praticamente todos os esportes profissionais, mas a força motriz por trás do NHL Edge é o envolvimento dos torcedores. O comparecimento geral tem diminuído, e atrair torcedores mais jovens é fundamental para o futuro da liga. Aplicativos no local alimentados por 5G e computação de borda sobrepõem informações digitais ao vídeo do jogo em tempo real. As emissoras e os torcedores podem ver os números, as estatísticas e o histórico de desempenho dos jogadores em questão de segundos. Em breve, os espectadores poderão usar fones de ouvido de realidade aumentada (AR) para se colocarem no meio da ação no gelo. O potencial de estender aplicações como essas a outros esportes profissionais foi, sem dúvida, um fator que contribuiu para a conquista do Prêmio Alpha.

Não subestime os humanos ainda

A análise avançada ajuda os atletas a treinar com mais eficiência, ter melhor desempenho e jogar com mais segurança. Os sistemas de rastreamento óptico e revisão de vídeo resolvem discussões e agilizam o jogo. Os aplicativos conectados permitem que os torcedores se envolvam com equipes e jogadores como nunca. Mas deixar que as máquinas se sobreponham aos instintos humanos de treinamento é outra questão.

No quarto jogo da National League Division Series (NLDS) de 2022, o técnico dos Dodgers, Dave Roberts, retirou o arremessador titular Tyler Anderson no final da quinta entrada. A Sports Illustrated observou que Anderson estava fazendo um jogo de mestre, permitindo apenas duas rebatidas e zero corridas em 86 arremessos. Anderson disse ao LA Times que poderia ter arremessado a noite toda.

Os analistas de números discordaram.

De acordo com os dados analíticos, trazer um novo arremessador na sexta foi a decisão certa — e, teoricamente, essa decisão pode ter sido tomada antes mesmo do jogo começar. (Roberts chegou 45 minutos atrasado às sessões com a imprensa porque estava ocupado com a equipe de gestão da análise). Ironicamente, os Dodgers venceram o sexto jogo da World Series de 2020 quando o arremessador do Tampa Bay Rays, Blake Snell, foi retirado enquanto lançava um dos melhores jogos de sua carreira. O técnico do Rays, Kevin Cash, admitiu que a decisão foi tomada com base em informações de sua análise de dados. Basta dizer que a análise pode ser uma ferramenta valiosa... mas não é o ponto principal.